X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018
ХАРАКТЕРИСТИКА И ФУНКЦИИ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ КЛАССА E
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Молекулы состоят из 1субъединицы. Тяжeлая цепь IgE содержит 4 константных домена. IgE = это мономер с молекулярной массой M =190 кД, включает в себя 2 тяжелые цепи (ε -цепи) и 2 легкие цепи (κ -цепи или λ - цепи). ε - цепь, как и μ - цепь, содержит пять доменов : один Vε - и четыре Сε - домена : Cε1 , Cε2 , Cε3 и Cε4 . Домены иммуноглобулинов представляют собой глобулы, образованные двумя слоями, содержащими несколько β -складок. В С - домене β - слои содержат 4 и 3 β-складки, в V-домене — оба слоя состоят из 4 β-складок. Так же особенностью молекулы IgE является отсутствие шарнирного участка [2].
Подклассов IgЕ человека не обнаружено.
Основная физиологическая функция IgE - защита внешних слизистых оболочек организма путем местной активации плазменных факторов и эффекторных клеток. Антигены инфекционной природы, способные прорвать линию защиты, образованную IgA, будут связываться со специфическими IgE на поверхности мастоцитов, в результате чего они получат команду к высвобождению вазоактивных аминов и факторов хемотакса, что приведет к притоку циркулирующих в крови IgG, комплемента, нейтрофилов и эозинофилов [2].
Иммуноглобулины класса Е по структуре являются γ - глобулинами, вырабатывающимися B - лимфоцитами. Ig E присоединяeтся к поверхности клетки базофилов и лаброцитов благодаря специфическим рецепторам. Это играет основную роль в развитии реакции ГНТ (гиперчувствительности немедленного типа). При следующем контакте IgE с аллергенами высвобождаются вазоактивные вещества в межклеточное пространство, приводящее к развитию местной воспалительной реакции проявляющейся в виде кожных высыпаний, сильного зуда, бронхиальной acтмы, или формируется системная реакция в виде анафилактического шока.
Образование антител клеток IgE на прямую связано с переключением иммунного ответа на Th2 типа, который в свою очередь преобладает у детей до периода полового созревания. Такой тип имунного ответа характерен для паразитарных инфекций и аллергических реакция 1 (реагинового) типа [1,4].
Синтезироваться IgE начинает на 11 неделе ВУР (внутриутробного развития). Важным отличием является то, что через плацентарный барьер и эпителий он не проникает. Высокий уровень IgE в крови, взятой из пуповины, свидетельствует о наличии у ребенка высокого риска возникновения атопических заболеваний.
У страдающих аллергией уровень IgE увеличен. Его концентрация обычно зависит от длительности заболевания и количества предшествующих контактов с аллергеном.
Ig E обычно вырабатываются в подслизистом слое тканей, которые имеют непосредственный контакт с внешней средой: в коже, дыхательных путях, ЖКТ, в лимфоидных образованиях носоглотки и полости рта, аденоидных вегетациях [3].
Основное отличие IgE - способность к фиксации на высокоаффинных рецепторах (FcεRI) мастоцитов и базофилов без предварительного образования комплекса АГ - АТ. Поэтому реакция АГ - АТ протекает на поверхности этих клеток, что приводит к их активации. В норме активация тучных клеток с их дегрануляцией и выбросом преформированных и вновь синтезированных медиаторов воспаления направлена на развитие локального воспалительного ответа [5,6].
Через низкоафинные рецепторы к Fc - фрагменту IgE – СD23 может реализоваться антителозависимая клеточная цитотоксичность – лизис клеток-мишеней паразитарного происхождения [1,3].
Суммарная концентрация в крови 0,0003 г/л, но это число не отражает общее содержание IgE во всем организме, поскольку в основном он располагается на поверхности тучных клеток и базофилов [2].
Период полураспада (сывороточного Ig E) составляет менее 2 суток, а фиксированного на тучных клетках – 10-14 суток.
АТ клеток IgE – "реагины", до разработки РИА (радиоиммунологического анализа) и ИФА (иммуноферментного анализа) их уровень из-за низкой концентрации определяли в биологических тестах. Большую информативность имеют кожные пробы и провокационные тесты [3,4].
Сенсибилизация организма и производство IgE
Ранее считалось, что сенсибилизация антигена происходит в основном в лимфоидных зародышевых центрах, но IgE-продуцирующие В-клетки, которые подвергаются клональной селекции и созреванию аффинности, также могут быть обнаружены в слизистой оболочке дыхательных путей и в ЖКТ, что приводит к продукции IgE (в дополнение к IgA). У пациентов с пищевой аллергией более высокие концентрации IgE в желудочно-кишечном тракте, чем у здоровых людей. Такие данные подтверждают вывод о том, что IgE может производиться локально В - клетками в лимфоидной ткани, связанной с кишечником, а также в лимфатических узлах людей с пищевой аллергией, сезонным или многолетним аллергическим ринитом или атопической или неатопической астмой.
Эти наблюдения показывают, что большая часть IgE, ответственная за «органоспецифические» аллергические расстройства, может быть произведена локально в пораженных анатомических образованиях, что также может быть нишами выживания для долгоживущих клеток, секретирующих IgE-антитело.
Действительно, концентрации IgE в периферической крови обычно намного ниже, чем концентрации любого другого изотипа 1 иммуноглобулина. Эти данные также свидетельствуют о том, что локально продуцируемый IgE может быть патогенным, по крайней мере, в некоторых случаях так называемой неатопической астмы (то есть, астма, при которой IgE - зависимые аллергические механизмы не считаются ключевыми) при обстоятельствах, в которых трудно измерить количество ключевых IgE-антител системно и у индивидуумов, у которых не было обнаружено триггерного антигена [7].
Растущее количество доказательств свидетельствует о том, что IgE - антитела и тучные клетки могут служить не только эффекторами немедленной гиперчувствительности у субъектов с установленной чувствительностью, но также и в качестве усилителей при первоначальном воздействии антигена у субъектов, ранее не сталкивающихся с ним, потенциально обеспечивая начальные сигналы для зарождающихся ответов Th2 и антител. IgE индуцирует образование тучных клеток как индуцирующих Th2, так и DC -активирующих цитокинов [7,8].
IgE и тучные клетки усиливают иммунную чувствительность при контактной чувствительности. Используя модель астмы, не содержащую адъювантов, было выяснено, что индукция воспаления дыхательных путей и гиперреактивности бронхов сильно усиливается тучными клетками в слизистой оболочке дыхательных путей. Дополнительные доказательства того, что эффекторные клетки аллергических реакций могут независимо функционировать в качестве индукторов иммунной сенсибилизации, исходят из исследований, подразумевающих базофилы (которые, подобно тучным клеткам, являются FcRRI +) в качестве ранних драйверов расширения Th2 клеток [8].
IgE - антитела и тучные клетки могут служить не только как эффекторы пищевой анафилаксии, но также и как важные ранние индукторы ответов Th2-клеток и супрессоры ответов клеток Treg на пищевые аллергены, то есть фармакологическая блокада IgE может принести пользу пациентам с пищевой аллергией [8].
Список информационных источников
Новиков, Д. К. Медицинская иммунология: учебное пособие для студентов медицинских вузов / Д. К. Новиков; Министерство здравоохранения Республики Беларусь, Витебский государственный медицинский унивесритет. - [3-е изд., перераб. и доп.]. - Витебск: [ВГМУ], 2002. - 234 с.
Петреня Н.Н. Содержание общего сывороточного иммуноглобулина Е и физиологическая значимость реагинового механизма иммунной защиты у детей и взрослых на севере европейской территории России: дис. канд. биолог. наук: 03.00.13. – Архангельск, 2005. – 87с.
Прилуцкий, А.С. Уровни иммуноглобулина Е в сыворотке крови здоровых лиц различного возраста и больных отдельными заболеваниями/А.С. Прилуцкий, Э.А. Майлян, В.В. Коваленко и др. // Журнал Здоровье ребёнка. – 2006, 2. – 1. c. 22-25.
Ройт А., Брюсстофф Дж., Мейл Д. Иммунология - М.: Мир, 2000. – 592 с.
Экспериментальные модели в патологии: учебник/ В.А. Черешнев, Ю.И. Шилов, М.В. Черешнева, Е.И. Самоделкин, Т.В. Гаврилова, Е.Ю. Гусев, И.Л. Гуляева. – Пермь: Перм. гос. ун-т., 2011. – 267 с.
Burks AW, Tang M, Sicherer S, Muraro A, Eigenmann PA, Ebisawa M, Fiocchi A, Chiang W, Beyer K, Wood R и др. ICON: The Journal of allergy and clinical immunology. 2012; 129: 906-920.
Cetre C., Pierrot C., Maire E., Capron A., Khalife J. Interleukin-13 and IgE production in rat experimental schistosomiasis // Eur. Cytokine Netw.- 2000. - Vol.ll. - P. 241-249.
Platzer B, Ruiter F, van der Mee J, Fiebiger E. Soluble IgE receptors—elements of the IgE network. Immunol. Lett. 2011; 141: 36-44.